Atmosfär och atmosfärstryck
Vår jord är omgiven av ett flera kilometer tjockt luftlager. Tyngden av denna luftmassa trycker ner på jordytan och skapar ett tryck som kallas atmosfärstryck.
En luftpelare med en tvärsnittsarea på 1 m² har en massa på ca 10.000 kg. Atmosfärstrycket vid havsnivå är 101,3 kPa (1013 mbar). Ju högre upp man kommer, desto tunnare blir luften och därmed sjunker också atmosfärstrycket.
Upp till 2000 meter över havet sjunker atmosfärstrycket med 12,5 mbar per 100 meter. För AERO-LIFT Vakuumtechnik GmbH:s anläggning i Geislingen-Binsdorf (590 m över havet) innebär detta t.ex. ett atmosfärstryck på knappt 940 mbar.
Detta måste naturligtvis beaktas vid konfigurering av vakuumlyftanordningar , eftersom den maximalt uppnåeliga tryckskillnaden och därmed den maximalt uppnåeliga hållkraften hos vakuumsugkopparna eller vakuumsugplattorna minskar med ökande höjd.
Vakuum och vakuumnivå
Ett vakuum definieras som ett absolut tomt utrymme. Genom att evakuera luften i ett slutet kärl skapas ett negativt tryck jämfört med atmosfärstrycket. Vakuumnivån är ett mått på detta negativa tryck. Vid absolut vakuum är trycket 0, och detta är utgångspunkten för termen absolut tryck. Som regel används skalningsenheten bar eller mbar (millibar).
Negativt tryck / vakuum
Vid undertryck är atmosfärstrycket en potentiell energikälla. I en vanlig dammsugare evakueras luften så att trycket blir lägre än atmosfärstrycket. Dammsugaren suger därför inte. Det är det omgivande högre atmosfärstrycket som pressar in luft och damm i dammsugaren.
Detsamma gäller för dammsugare och dammsugarplattor. Det är inte dessa som suger fast på arbetsstycket. Det är det omgivande trycket (atmosfärstrycket) som pressar sugkopparna mot arbetsstycket så snart luften sugs ut ur den avsiktligt skapade "kammaren" mellan sugkopp och arbetsstycke.
Vakuumsugkraft i applikationen
Ända sedan Otto von Guericke utförde sitt berömda experiment med "Magdeburg-hemisfärerna" 1654 har vi känt till den avsevärda tryckkraften i atmosfären som omger oss. Vi har utnyttjat denna urgamla kunskap vid konstruktionen av moderna vakuumkläm- och transportanordningar.
De kan användas för att suga in och hålla fast alla praktiskt taget täta material, t.ex. stål, trä, lättmetall, glas, hårdgummi, plast etc., utan att magnetisera arbetsstycken och verktyg. Allt som krävs är ett visst område som kan separeras från atmosfären. Idag finns det specialutrustning som gör det möjligt att suga även porösa material som spånskivor, isoleringsskivor, skum etc.
Sugytan och tryckskillnaden mellan sugytan och atmosfären är avgörande för sugplattornas bärförmåga. Ju högre upp i luften man befinner sig, desto lägre blir lufttrycket och därmed sugkoppens bärförmåga. På havsnivå motsvarar 80 % vakuum en tryckskillnad på 810 mbar; på 1000 meters höjd motsvarar 80 % vakuum endast en tryckskillnad på 710 mbar.
Belastningsförmågan minskar upp till en höjd av Bärförmågan minskar med 1,23 % per 100 m upp till en höjd av 2.000 m.
